摘要：無人值守配電房是現今一種先進的運行管理模式，但要實現真正意義上的無人值守，需要對配電房內的各種電氣設備進行監測、控制、保護；需要對配電房內的溫濕度、通風情況、SF6氣體泄漏、以及配電房的安全運行情況等進行實時的監控和數據的采集。同時，配電房智能監控系統的不完善，會導致配電房存在很多的安全隱患，例如SF6氣體泄漏不能及時發現、配電房室溫過高導致損壞設備等。
關鍵詞：配電房；智能監控系統；無人值守改造

引言

在電力輸送以及分配方面，配電房為不可缺少的場所，現如今由于一些因素的存在，比如滲水、房內環境偏熱、濕度改變幅度較大等，造成配電房設施跳閘，對用電的穩定供應造成影響。同時因為不具備有關的檢測手段，運維工作者不足，以往的巡檢方式有著盲區，導致一些隱患難以第一時間找到并消除。所以針對于智能配電房監控，有必要對其進行探究，這存在較大的現實意義。

配電房的介紹

配電房常被稱為配電所，其內涵為：在配電房內，僅存在開閉與分配電力的配電設備，結合母線來看，不存在變壓器。相比于變電所，配電房有著一定的不同，前者存在變壓器，而后者不存在變壓器。以供電系統來分析，配電所為核心部位，安排組織專門人員，對其開展全天候值班。未經允許，無關人員不得進入。工作者需要持證上崗，了解配電設施情況，使用方式，并且要掌握有關的注意事項。對于電壓表等的指示狀況，需要加以關注；不得出現超載運行的情況。屋內地面與設施外表，要做到無塵。通過值班人員，來完成倒閘操作，別的人員不可以插手；不允許同時倒閘操作，防止出現錯誤。

無人值守配電房智能監控系統

1、配電房的現狀

配電房由于數量眾多、分布散雜、周邊環境變化多端等原因，容易受用戶增容和城市建設而影響。實時對配電房及其設備進行監控，對配電自動化管理、負荷預測、線損分析、電力需求管理等具有重大意義。
傳統的監控解決方案是分別安裝開關柜、配電柜、變壓器的監測設置，以及安裝報警、視頻、環境監控系統等，但是這些系統具有如下問題：
1）配電房數量越來越多，大門鑰匙的數量也很多，對鑰匙的管理越來越困難。
2）配電房里容易發生電纜溝溢水，加速線纜老化，造成安全隱患。
3）配電房里有很多電力設備，卻沒有對火災的有效監測，存在安全隱患。
4）配電房絕大多數都是無人值守，曾多次發生過小偷破門（窗）而入的現象，這也給安全運行構成重大威脅。
5）配電房內使用了SF6開關，但沒有監控站內SF6氣體含量是否超標的裝置，容易發生運檢人員進入站內由于缺氧而引發生命安全。
6）目前越來越多的配電房建造在底層甚至地下，環境條件不容樂觀，站內容易受濕氣困擾，而常年的潮濕環境對電氣設備的安全運行也造成隱患，嚴重時會引發電柜局部放電、爆炸等事故。
7）配電柜的電纜接頭、銅排接頭處由于制作工藝、裝配工藝等問題，會造成接觸電源過大，從而容易出現溫度過高的現象。而持續高溫容易造成該處絕緣性能下降，甚至導致配電柜爆炸。
8）絕大多數配電房都是無人值守，分布在城鄉各處，一旦遇到問題或者報警，巡檢人員也無法在第一時間前往現場核查實際情況。
9）配電房內有電柜、風機、照明、除濕機、空調、排水泵等諸多電氣設備，且絕大多數配電房都是無人值守，分布在城鄉各處，進行定期設備巡檢會耗費較多的人力和物力，有必要對上述電氣設備進行統一管理，并支持遠程操控、定時自動巡檢。
10）配電房里的變壓器一般都有變壓器超溫報警節點，但由于配電房內沒有遠程通信通道，即使安裝了監測設備，由于是無人值守，也很難起到預期的效果。

2、配電房智能監控系統的作用和意義

該系統匯集視頻監控、智能門禁、水位監測、防盜監測、煙霧監測、有害氣體監測、氧含量監測、環境溫濕度監測、配電房關鍵設備溫度監測、主變超溫監測、風機/空調/除濕機/照明/水泵/警燈等電氣設備聯動控制、電柜防凝露裝置聯動控制、開關柜觸頭溫度監測、局部放電在線監測、配電房智能巡檢等諸多功能，滿足了電網公司從“故障巡檢”到“定期巡檢”到“狀態巡檢”轉變的要求。
2.1提高供電可靠性
1）及時發現、識別安全隱患；
2）提高巡檢效率；
3）規范配電房運維準則。
2.2完善智能電網建設
1）完善智能電網末端建設；
2）積累運行數據，開展大數據分析；
3）減少運維壓力。

3、配電房智能監控系統的架構及優勢

配電房智能監控系統基于公網通訊技術，采用“感知層—網絡層—應用層”三層架構，為實現智能運維提供軟硬件系統解決方案，提高運維效率、減少運維工作量。
系統把電力、環境、安防等所有監控量在監控系統主界面上進行一體化顯示和控制。系統監控提供電子地圖監控和圖表監控兩種監控模式，電子地圖可以實現地區內的分級分層顯示。
配電房終端設備能夠脫機運行，在網絡斷線、服務器故障等情況下站端設備依然能夠實現正常運行、刷卡開門、聯動報警、設備聯動控制以及記錄存儲等。
系統可以設置系統內的各子系統之間進行聯動，還可以通過硬件和軟件的方式和變電站綜合自動化系統進行聯動，能實現用戶自定義的設備聯動，包括現場設備操作聯動視頻、綜合自動化系統告警聯動門禁視頻等。并可以根據配電房現場需求，完成自動的閉環控制和告警。

無人值守配電房智能監控系統架構

3.1完整的系統整合度

系統提供配電房全方位、智能化、全天候的無人值守智能監測。感知層實現監測對象的全覆蓋，包含以下多種設備：
1）安防：視頻監控系統、非法入侵監測報警裝置、智能門禁系統、煙霧監測報警裝置；
2）環境監測：SF6濃度及氧氣含量監測報警裝置、環境溫濕度監測裝置、柜內防凝露除濕裝置、水位監測裝置；
3）設備狀態監測：觸頭溫度在線監測報警裝置、變壓器超溫監測裝置、電能質量在線監測裝置、局部放電在線監測裝置、配電房自動巡檢機器人系統；
4）電氣設備控制：風機、空調、除濕機、照明、排水泵、警燈等電氣設備聯動控制。

3.2完善的設備聯動規則

1）刷卡開門、密碼開門，自動解警，照明自動打開，自動抓拍并上傳；
2）大門關閉的狀況下，自動布放，照明自動關閉；
3）鑰匙開門、非法開門，自動報警，照明自動打開，自動抓拍并上傳；
4）視頻攝像機監測到有人非法闖入，自動執行移動偵測并報警，并自動抓拍并上傳。
5）布放期間，防盜變送器監測到有人闖入，立即聲光報警，提示人員盡快撤離。
6）一旦煙霧報警，立即聲光報警，同時強制關停風機，避免火勢蔓延。
7）SF6濃度超標或氧氣含量偏低時，立即聲光報警，同時強制開啟風機進行通風換氣，以免人員進入缺氧造成生命危險。
8）溫度超過高溫閥值或低于低溫閥值時，立即聲光報警，同時強制開啟空調調節溫度。
9）濕度超過閥值時，立即聲光報警，同時強制開啟除濕機除濕；若現場無除濕機，則強制開啟空調進行濕度調節。
10）水位超過閥值時，立即聲光報警，同時強制開啟水泵進行抽水。
11）主變超溫節點閉合時，立即聲光報警提示。
12）電柜觸頭溫度超過閥值時，立即聲光報警提示。
13）電柜內的濕度超過閥值時，立即啟動電柜內的防凝露裝置進行除濕工作，直至濕度降至閥值以下。

3.3完善的軟硬件協同解決方案

1）監控主機軟件可擴展性強，支持定制，升級方便；
2）支持手機APP移動端監控；
3）支持通過RS485總線、TCP/IP網絡接入第三方設備；
4）支持遠程設備自動升級，無需人工干預接入。

4 應用效果分析

智能配電房的應用可以改善設備運行環境，防止外界環境原因造成的設備損壞，顯著提高電力系統的安全性，降低電力運行事故的可能性和人員財產損失，延長開關柜使用壽命，提高設備利用率。

4.1延長設備壽命，節約建設成本

傳統的配電房巡檢方式在設備維護方面有兩個方向：一是在故障發生后被動對故障設備進行維修、更換；二是定期進行大、小檢修，更換使用了一段時間的設備或設備關鍵部件，這種方式多是為了消除安全隱患。采用智能配電房系統可以做到“不壞不修”，在降低隱患風險的同時，延長設備實際使用壽命，節約建設成本。
以一個區5 000座配電房的城市為例，采用傳統檢修方式時，每座配電房每5年檢修一次（平均10萬/次），共需檢修費用約5億元，平均每年1億元；配備智能配電房系統后，可有效延長設備的使用壽命，檢修間隔由原來的5年延長至8年，平均每年的檢修費用為6 250萬元，每年節約3 750萬元。

4.2替代人工巡檢，降低維護成本

目前，傳統配電室常用的人工巡檢方式上，在人力、財力上產生了很高成本。使用智能配電房系統后，可以通過綜合監控后臺了解各配電室現場信息。只在設備發生或者存在故障隱患時派出維修人員進行定點更換、維護即可，大大提高了工作效率，降低了維護成本。

4.3促使現場運維管理轉變為后臺運維管理

智能配電房系統通過采集配電房的溫度、濕度、有害氣體等參數進行處理，并將配電房內溫度、濕度、粉塵、有害氣體等技術指標控制在合格范圍內，防止設備發生凝露、絕緣老化及外界條件下產生的局部放電問題等，消除配電房環境引起的安全隱患，延長設備使用壽命，實現設備全壽命使用周期，提高供電可靠性。此外，智能配電房系統將帶來運維模式的轉變，現場運維模式將更多地轉變為后臺運維。

5、結束語

智能監控系統在配電房的應用，減少了運維工作量，提高了運維效率，實現了配電房的無人值守，為實現智能運維提供了解決方案。

審核編輯 黃宇